Einfluss typischer Reparaturdesignparameter auf die Verbindungsfestigkeit geschäfteter Klebeverbindungen

Abstract

Schon immer waren militärische Luftfahrzeuge Vorreiter in der Nutzung von Faserverbundmaterialien. Der intensive Gebrauch, zukünftig auch in der zivilen Luftfahrt, lässt die Annahme zu, dass zukünftig mehr Composite Strukturen im Betrieb oder der Wartung beschädigt werden. Die Reparaturverfahren von Faserverbundstrukturen lassen sich in zwei Gruppen einteilen; Gebolzte und geklebte Reparaturen. Ein Standard Reparaturverfahren ist die geschäftete Patchreparatur. Der Vortrag erläutert den Stand der Technik der Reparaturverfahren für Faserverbundstrukturen in der Luftfahrt, deren Vor- und Nachteile und die gültigen Zulassungsvorschriften für geklebte Reparaturen. Es werden experimentelle Ergebnisse aus Couponversuchen an geschäfteten Klebverbindungen (Typ EN6066) präsentiert. Ein neuartiger Fertigungsprozess zur Herstellung des Reparaturpatchs basierend auf der Infusionstechnologie textiler Halbzeuge wird präsentiert. Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen wird der neue Prozess mit einer normalen Verklebung verglichen. Darüber hinaus werden charakteristische Designparameter von Klebereparaturen und ihr Einfluss auf das Versagensverhalten und die Restfestigkeiten der Verbindung en unter uniaxialem Zug untersucht. Zu den untersuchten Parametern gehören u.a. der Schäftwinkel, der Lagenaufbau des Patches, die Schäftart als auch der Einfluss von Überlappungen. Das globale Dehnungsverhalten der Verbindung und der Einfluss dargelegter Parameter wurden mittels berührungsloser Dehnungsmessung (ARAMIS) untersucht. Die Ergebnisse werden analysiert, bewertet und eingeordnet. Das Bruchbild der Probekörper wird mittels lichtmikroskopischer Untersuchungen analysiert und eingeordnet. Es wird eine Zusammenfassung sowie einen Ausblick auf das Probendesign kreisförmiger Klebereparaturen für weiterführende Untersuchungen gegeben.